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Energia da fotovoltaico

Un modulo fotovoltaico è un dispositivo in grado di convertire l’energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico ed è usato per generare elettricità a partire dalla luce del sole. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma ha scopo e funzionamento profondamente differenti.
Dei molti materiali impiegabili per la costruzione dei moduli fotovoltaici, il silicio è in assoluto il più utilizzato.
Se si limita l’analisi ai soli prodotti commerciali, le tecnologie di realizzazione più comuni sono:

  • Silicio monocristallino, in cui ogni cella è realizzata a partire da un wafer la cui struttura cristallina è omogenea;
  • Silicio policristallino, in cui il wafer di cui sopra non è strutturalmente omogeneo ma organizzato in grani localmente ordinati (policristallo);
  • Silicio amorfo, in cui gli atomi silicei vengono deposti chimicamente in forma amorfa, ovvero strutturalmente disorganizzata, sulla superficie di sostegno. Detta anche “a film sottile”, questa tecnologia impiega quantità molto esigue di silicio (spessori dell'ordine del micron). I moduli in silicio amorfo dimostrano in genere di una efficienza meno costante delle altre tecnologie rispetto ai valori nominali, pur avendo garanzie in linea con il mercato.

Cella Fotovoltaica
dispositivo, detto anche fotopila o batteria solare, in grado di trasformare direttamente l'energia delle radiazioni luminose in energia elettrica. È costituita essenzialmente da due sottili strati di materiali semiconduttori (silicio cristallino o amorfo oppure altre sostanze): uno strato è di tipo n (tende a raccogliere elettroni), l'altro di tipo p (tende a raccogliere cariche positive o buche ). La cella fotovoltaica è completata da un rivestimento antiriflesso e da due contatti elettrici, uno superiore e uno inferiore.

Funzionamento
Nella zona di contatto (giunzione) tra i due semiconduttori esiste un campo elettrico, dovuto alla diversa natura dei due materiali: quando la zona di contatto è colpita da luce solare, cioè da fotoni, vengono mobilitati elettroni (quelli più esterni degli atomi di silicio), che il campo elettrico sospinge nello strato n; per ogni elettrone che si libera, si forma contemporaneamente una carica positiva che, sempre a causa del campo elettrico, viene sospinta nello strato p. Collegando con un circuito esterno i due strati, si avrà una circolazione di elettroni, cioè una corrente elettrica continua, tra n e p. Il rendimento massimo teorico della trasformazione di energia solare in energia elettrica è del 32%. Le celle fotovoltaiche attualmente disponibili hanno un rendimento del 10% circa, ma sono allo studio celle avanzate con rendimenti molto maggiori.

Conviene investire nel Fotovoltaico?

Ultimo aggiornamento ( martedý 09 febbraio 2010 )